Płytka Arduino to platforma sprzętowa i programowa typu open source, która została zaprojektowana z płytką drukowaną zawierającą mikrokontroler i inne interfejsy obsługujące różne komponenty łączące się z nią. Tę płytkę można łatwo zaprogramować za pomocą zintegrowanego środowiska programistycznego (IDE), które służy do pisania i przesyłania kodu na płytkę. Arduino to elastyczna płytka mikrokontrolera służąca do opracowywania różnych projektów elektronicznych. Są różne rodzaje płytek Arduino tak jak arduino uno , Nano, Micro, Leonardo, nano Każdy, MKR Zero, Uno WiFi, Ze względu, Mega2560 , Lilypad itp. Ten artykuł zawiera informacje na temat jednego z typów płytek Arduino, a mianowicie Arduino Due – praca z aplikacjami.

Czym jest Arduino Due?

Arduino Due to najpotężniejsza płytka rozwojowa Arduino z serii Arduino. Ta płyta Arduino jest płytą dla początkujących, zawierającą wiele funkcji z doskonałą szybkością przetwarzania, dlatego jest używana w zaawansowanych aplikacjach. Ta płyta została opracowana na kontrolerze serii ARM, podczas gdy inne płyty Arduino zostały opracowane w oparciu o kontroler serii ATMEGA.

Płytka Arduino oparta jest na 32-bitowym mikrokontrolerze z rdzeniem ARM. Ta płytka jest dostępna z 54 cyfrowymi pinami I/O, gdzie 12 pinów jest używanych jako PWM o/ps, 12-wejściami analogowymi, UART -4, 84 MHz CLK, DAC -2, TWI-2, nagłówek SPI, złącze zasilania jack, nagłówek JTAG, złącze USB OTG oraz przycisk RESET i przycisk ERASE.

Płytkę Arduino Due można w prosty sposób podłączyć do dowolnego komputera za pomocą złącza A Micro USB kabel i zasilanie przez baterię lub adapter AC-to-DC, aby rozpocząć. Ta płytka dobrze współpracuje ze wszystkimi typami nakładek Arduino, które pracują przy napięciu 3,3 V.

Specyfikacje

The specyfikacji Arduino Due zawierać następujące.

Mikrokontroler to 32-bitowy kontroler ARM SAM3X8E.
Napięcie robocze wynosi 3,3 V.
Maksymalny prąd przez każdy pin I/O wynosi 3mA i 15mA.
Maksymalny prąd pobierany ze wszystkich pinów I/O wynosi 130mA.
Pamięć flash to 512 KB.
EEPROM 16 KB.
Wewnętrzna pamięć RAM 96 KB.
Wewnętrzna częstotliwość zegara wynosi 12 MHz.
Zewnętrzna częstotliwość zegara wynosi 84 MHz.
Zakres temperatur pracy od -40ºC do +85ºC
Zalecane zakresy napięcia i/p od 7V do 12V.
Zakresy napięcia wejściowego od 6 do 20 V
Cyfrowe piny we/wy – 54.
Piny analogowe i/p – 12.
Analogowe piny wyjścia/p – 2.

Konfiguracja pinów Arduino

Konfiguracja pinów Arduino Due jest pokazana poniżej.

Konfiguracja pinów Arduino Due

Moc

Płytka Arduino Due może być zasilana przez złącze USB lub zewnętrzne źródło zasilania, takie jak bateria lub adapter prądu zmiennego na prąd stały. Tak więc źródło zasilania jest wybierane automatycznie. Piny zasilania Arduino Due to +3,3 V, +5 V, Vin i GND.

Vin to pin napięcia wejściowego, w którym napięcie jest dostarczane przez ten pin.
Pin 5 V wyprowadza regulowane napięcie 5 V za pomocą regulatora napięcia na płycie Arduino.
Zasilanie 3,3 V jest generowane przez wbudowany regulator. Ten regulator po prostu zapewnia zasilanie mikrokontrolera SAM3X.
Na płytce dostępnych jest 5 pinów GND.
Pin IOREF na płycie Arduino zapewnia po prostu napięcie odniesienia, przez które działa mikrokontroler. Napięcie pinu IOREF można przygotować odpowiednio konfigurując ekran i wybierając odpowiednie źródło zasilania lub zezwalając translatorom napięcia na o/ps na działanie przez 5 V (lub) 3,3 V.

Interfejs komunikacyjny

UART: UART jest „Uniwersalnym Asynchronicznym Nadajnikiem Odbiorczym”. Ten interfejs jest używany głównie do programowania PRO MINI.

SPI: SPI jest szeregowym interfejsem peryferyjnym, który służy do bardzo wydajnego przesyłania danych szeregowych między mikrokontrolerami i jednym lub więcej urządzeniami peryferyjnymi. Arduino z powodu zawiera cztery piny SPI SCK, SS, MOSI i MISO.

TWI: TWI to interfejs dwuprzewodowy, używany do podłączania urządzeń peryferyjnych.

MÓC: CAN to interfejs sieciowy kontrolera używany głównie do zapewniania komunikacji między kontrolerami.

SSC: SSC to synchroniczny interfejs komunikacji szeregowej używany głównie w aplikacjach audio i telekomunikacyjnych.

Pamięć

SAM3X ma dwa bloki 256 KB (512 KB) pamięci flash do przechowywania kodu. Program ładujący jest wstępnie wypalany przez firmę Atmel w fabryce i jest po prostu przechowywany w dedykowanej pamięci ROM. SRAM jest dostępny z 96 KB w dwóch sąsiadujących ze sobą bankach 32 KB i 64 KB. Dostęp do całej istniejącej pamięci można uzyskać bezpośrednio jako płaskiej przestrzeni adresowej, takiej jak RAM, ROM i Flash.

Przycisk KASUJ

Wbudowany przycisk ERASE służy do kasowania pamięci Flash SAM3X. To wyeliminuje aktualnie ładowane dane z jednostki mikrokontrolera. Aby wymazać, naciśnij i przytrzymaj przycisk Erase przez jakiś czas, gdy płyta Arduino jest zasilana.

Wejścia analogowe (A0 do A11):

Arduino Due zawiera 12 wejść analogowych, a każdy pin zapewnia 12 bitów rozdzielczości. Te piny analogowe służą po prostu do odczytu wartości czujnika analogowego, który jest podłączony do płyty Arduino. Każdy pin analogowy na płytce podłączyłem do wbudowanego przetwornika ADC o rozdzielczości 12-bitowej.

Piny DAC (DAC0 do DAC1):

Te dwa piny zapewniają wyjście analogowe o rozdzielczości 12-bitowej. Te dwa piny są używane głównie do tworzenia wyjścia audio z biblioteką audio.

AREF

Ten pin jest po prostu podłączony do analogowego pinu odniesienia kontrolera SAM3X przez mostek rezystorowy. Aby wykorzystać ten pin, należy odlutować rezystor BR1 z płytki drukowanej.

RESETOWANIE

Ten pin służy do resetowania sterownika i rozpoczęcia wykonywania programu od początku.

Piny PWM (od 2 do 13)

Piny PWM od 2 do 13 pochodzą z zestawu pinów cyfrowych, gdzie każdy pin daje 8-bitowe PWM o/p. Wartość PWM o/p waha się po prostu od 0 do 5 woltów.

Nagłówek JTAG: Wspólny interfejs sprzętu, który pomaga nam bezpośrednio komunikować się z zewnętrznymi układami naszej płyty. Służą do tego 4 piny oznaczone jako TCK, TD0, TMS i TDI.

Programowanie Arduino Due

Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie typy płytek Arduino są po prostu programowane za pomocą oprogramowania IDE Arduino. To oprogramowanie jest bardzo proste do nauczenia się i użytkowania bez większej złożoności. To oprogramowanie jest łatwo dostępne, więc możemy je pobrać bezpośrednio z oficjalnej strony i wybrać płytę Arduino, na której chcesz pracować. Ta płyta nie potrzebuje zewnętrznego palnika, takiego jak program ładujący, aby wypalić kod na płycie. Oprogramowanie Arduino doskonale współpracuje z popularnymi systemami operacyjnymi, takimi jak Windows, MAC lub Linuks .

Płytka Arduino Due jest dobrze dopasowana do prawie wszystkich nakładek, które są przeznaczone głównie do innych rodzajów płytek Arduino. Najbardziej znaczące tarcze to; Osłona silnika, osłona Ethernet i osłona WiFi.

Czujnik temperatury LM35 współpracujący z Arduino Due

Poniżej przedstawiono interfejs czujnika temperatury LM35 z Arduino. Czujnik temperatury LM35 to precyzyjny układ scalony, którego napięcie o/p jest proporcjonalne liniowo do temperatury Celsjusza. Zatem ten układ scalony ma przewagę nad liniowymi czujnikami temperatury skalibrowanymi w stopniach Kelvina, ponieważ użytkownik nie musi odejmować dużego stabilnego napięcia od jego o/p, aby uzyskać wygodne skalowanie w stopniach Celsjusza.

Czujnik LM35 nie wymaga żadnej zewnętrznej kalibracji, inaczej dostrajania, aby zapewnić typową dokładność ±1/4°C w temperaturze pokojowej i ±3/4°C powyżej pełnego zakresu temperatur +150°C.

Czujnik temperatury LM35 zawiera trzy piny +5V, GND i wyjście T. Połączenia czujnika LM35 z płytą Arduino są następujące;

“sygnały analogowe i cyfrowe ”

Interfejs czujnika LM35 z płytą Arduino Due

The Pin Vcc czujnika temperatury jest podłączony do pinu 3v3 płyty Arduino.
The Pin GND czujnika temperatury jest podłączony do pinu GND płytki Arduino.
The pin wyjściowy czujnika temperatury jest podłączony do pinu A0 płytki Arduino.

Kod

const int analogIn = A0;
int SurowaWartość= 0;
podwójne napięcie = 0;
podwójna temperatura C = 0;
podwójna temperatura F = 0;

anuluj konfigurację () {
Serial.begin(9600);
}
pusta pętla ()

{
RawValue = analogRead(analogIn);
Napięcie = (wartość surowa / 1023,0) * 3300; // 5000, aby uzyskać miliwoty.
temperatura C = Napięcie * 0,1;
temperatura F = (temp C * 1,8) + 32; // przekonwertuj na F
Serial.print('Wartość surowa = ' ); // pokazuje wstępnie przeskalowaną wartość
Serial.print(RawValue);
Serial.print('\t miliwoltów = '); // pokazuje zmierzone napięcie
Serial.print(Napięcie,0); //
Serial.print('\t Temperatura w C = ');
Serial.print(tempC,1);
Serial.print('\t Temperatura w F = ');
Serial.println(tempF,1);
opóźnienie(500);
}

Dane wyjściowe zostaną wyświetlone na monitorze szeregowym. Otwórz więc monitor szeregowy, aby sprawdzić wyjścia, takie jak poniżej.

Wartość surowa = 69 miliwoltów = 220 Temperatura w C = 22,1 Temperatura w F = 72,5
Wartość surowa = 70 miliwoltów = 227 Temperatura w C = 23,6 Temperatura w F = 73,6
Wartość surowa = 71 miliwoltów = 230 Temperatura w C = 23,9 Temperatura w F = 74,2
Wartość surowa = 72 miliwolty = 234 Temperatura w C = 24,2 Temperatura w F = 74,8
Wartość surowa = 73 miliwolty = 236 Temperatura w C = 24,5 Temperatura w F = 75,4
Wartość surowa = 74 miliwolty = 240 Temperatura w C = 24,9 Temperatura w F = 76,0
Wartość surowa = 75 miliwoltów = 243 Temperatura w C = 25,2 Temperatura w F = 76,5
Wartość surowa = 76 miliwoltów = 246 Temperatura w C = 25,5 Temperatura w F = 77,1
Wartość surowa = 77 miliwoltów = 249 Temperatura w C = 54,8 Temperatura w F = 77,7

Czym Arduino Due różni się od pozostałych płytek Arduino?

Płytka Arduino Due różni się od innych typów płytek Arduino poziomem napięcia. Tak więc mikrokontroler na płycie Arduino działa po prostu przy napięciu 3,3 V zamiast 5 V, co jest powszechne w innych płytach Arduino. Jeśli użyjesz wyższego napięcia (>3,3 V) na pinach płytki Arduino Due, może dojść do uszkodzenia płytki. Procesor zastosowany w płycie Arduino due jest najszybszym procesorem w porównaniu do innych płyt. Rozmiar pamięci jest maksymalny w przypadku płyty Arduino w porównaniu z innymi płytami. Płyta Arduino nie ma wbudowanej pamięci EEPROM i jest droższą płytą. Na planszy Due znajduje się duży nr. pinów do podłączenia do kilku cyfrowych wejść/wyjść, a także jest kompatybilna z pinami przez typowe osłony Arduino.

Arduino Due obsługuje sztuczną inteligencję i algorytmy. Podobnie jak płytka Arduino Mega, posiadająca podobną liczbę portów, tylko znacznie mocniejsza, możemy wykorzystać tę płytkę Arduino w projektach tworzenia sztucznej inteligencji (AI) dla robotów mobilnych. Tak więc, jeśli ktoś chce obsługiwać złożone algorytmy, w przeciwnym razie uczynić robota bardziej reaktywnym, wtedy płyta Arduino Due byłaby właściwa.

Zalety

Główny zalety Arduino Due zawierać następujące.

Jest to bardzo wydajny 32-bitowy procesor 84 MHz.
Szybkość przetwarzania instrukcji w każdej sekundzie jest wysoka.
Arduino są zaprojektowane głównie w celu ułatwienia dostępu do kontrolera.
Arduino dzięki temu może wyprodukować 114 kilocykli na sekundę.
Jego język programowania jest prosty.
Jego cena jest niższa w porównaniu do Mega.

Niedogodności

Główny wady Arduino spowodowane zawierać następujące.

Te deski są trochę nieporęczne.
Zajmuje więcej miejsca.
Due jest gorszy ze względu na brak kompatybilności z tarczą.
Arduino ze względu na rozmiar nie jest wygodne dla wielu projektów.
Ta płyta nie ma funkcji Bluetooth i Wi-Fi.

Aplikacje Arduino Due

Główny Arduino dwa używa zawierać następujące.

Arduino Due jest najczęściej używane w projektach opartych na Arduino.
Jest szeroko stosowany w różnych aplikacjach, w których efektem końcowym jest duża szybkość przetwarzania.
Jest idealny do projektów wymagających dużej mocy obliczeniowej, takich jak zdalnie sterowane drony, które latają i wymagają przetwarzania wielu danych z czujników w ciągu sekundy.
Automatyzacja w przemyśle.
Systemy bezpieczeństwa.
Aplikacje oparte na wirtualnej rzeczywistości.
Aplikacje GSM i Android.
Wbudowany system.
System automatyki domowej z wykorzystaniem IR.
Ramię robota.
Oświetlenie awaryjne.
Podnośnik mobilny.
System automatyki domowej z Bluetooth.
Automatyczna kontrola natężenia oświetlenia ulicznego.
Robot unikający przeszkód.
Pojazd do wspinaczki po ścianie.
System liczników dla parkingu.

A więc o to chodzi przegląd Arduino Due – working i jego zastosowania. Ta płyta Arduino jest oparta na 32-bitowym mikrokontrolerze z rdzeniem ARM, dzięki czemu nadaje się do projektów Arduino na większą skalę. Ta płytka mikrokontrolera Arduino Due jest oparta na Procesor Atmel SAM3X8E Cortex M3 . Oto pytanie do ciebie, czym jest Arduino nano?